电荷库仑定律场强.ppt

1905年爱因斯坦建立
狭义相对论
1865年麦克斯韦提出
电磁场理论
1819年
奥斯特发现
电流对磁针的作用
公元前600年
1831年
法拉第发现
电磁感应定律
古希腊泰勒斯
第一次记载电现象
电磁运动(电磁学)
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电磁学--历史上:科技发展的支柱, 21世纪:高技术发展的基石!
电磁运动是物质运动的基本形式之一; 电磁学的规律从宏观到微观都有广泛的应用。
电磁学的研究对象:由电荷产生的电磁场的运动规律========及电磁场与其他物质之间相互作用的规律。
大学物理电磁学的主要内容:
1)由静电荷在真空中产生的静电场;
2)由运动电荷在真空中产生的静磁场;
3)物质在静电场和静磁场中的行为;
4)电磁场的应用。
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主要内容:第八章: 真空中的静电场
1、关于场与电荷
2、库仑定律
3、电场电场强度及其计算
目的与要求:
1) 理解场、电场及电场强度的概念;
2) 会用库仑定律计算多个点电荷间的相互作用力;
3) 会计算多个点电荷产生的电场;
4) 会用积分法计算一维分布的电荷(直线和圆)产生的
电场强度.
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第八章真空中的静电场
1、什么是场?
如:温度场、引力场、速度场、电场、磁场等。
2、场量:
场所代表的物理量,如温度、速度、电场强度等。
3、场的分类:标量场与矢量场
标量场:场量为标量,如温度场;
矢量场:场量为矢量,如速度场、引力场、电场、磁场等。
4、场具有可入性——可迭加性
5、场的描述方法
1)函数法:将场量的空间分布和随时间的变化用函数表示,
如
场是某一个物理量的空间分布
2)图示法:用图形来表示场量的空间分布。
如:电场线图等
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1. 存在两种电荷:正电荷、负电荷
产生电荷的方法: 摩擦起电和静电感应
§8 -1 电荷库仑定律
由相对于观察者静止的电荷产生的场称为静电场;
由相对于观察者运动的电荷产生的场称为磁场。
3. 电荷量子化
1906~1917年,密立根( )用液滴法测定了电子电荷,证明微小粒子带电量的变化是不连续的,它只能是元电荷 e 的整数倍,即粒子的电荷是量子化的。
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2. 电荷之间有相互作用:异号相吸引,同号相斥。
电荷量子化(charge quantization)是个实验规律。
迄今所知,电子是经实验验证的自然界中存在的最小
负电荷,质子是最小的正电荷。
1986年的推荐值为:e =×10-19库仑(C)
库仑是电量的国际单位。
4. 电荷量的相对论不变性
在不同的参照系内观察,同一个带电粒子的电量不变。电荷的这一性质叫做电荷量的相对论不变性。
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电荷守恒定律适用于一切宏观和微观过程
( 例如核反应和基本粒子过程),是自然界
中普遍的基本定律之一。
表述:
5. 电荷守恒定律(law of conservation of charge)
在一个与外界没有电荷交换的系统内,正负
电荷的代数和在任何物理过程中保持不变。
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6 库仑定律静电力的叠加原理
在真空中两个静止点电荷之间的作用力大小与其电量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。作用力的方向沿着两个点电荷的连线方向.
库仑力满足牛顿第三定律
在[SI]中的库仑定律的比例系数
称为真空电容率或真空介电常量
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实验值
常取
库仑力的叠加原理:实验表明,库仑力满足线性叠加原理,即多个点电荷同时作用于一个点电荷的力等于每个点电荷单独作用力之矢量和
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例题8-1 按量子理论,在氢原子中,核外电子快速地运动着,并以一定的概率出现在原子核(质子〕的周围各处,在基态下,电子在以质子为中心,半径r=×10-,氢原子内电子和质子之间的静电力和万有引力,=×10-11N﹒m2/kg2.
解按库仑定律计算,电子和质子之间的静电力为